2023年中考物理一轮复习 第十章 浮力综合计算

浮力综合计算 1．如图所示是一种木制的菱桶（可看成是圆柱体），是采菱角时的载人工具。已知菱桶的底面积为2m2，高为25cm，重力为200N。（ρ水=1.0×103kg/m3）求： （1）空菱桶放入水中静止时受到的浮力及排开水的体积； （2）若图中采菱人的重力为600N，菱桶此时露出水面高度为20cm，求菱桶内放的菱角的重力。 2．如图所示，某型号的水陆两用坦克，它既能在陆地上行驶，也能在水上航行。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是坦克有两条履带），水上最大速度是，陆地上最大速度是，在陆地上匀速行驶时阻力为坦克重的0.1倍（人与其他物体质量忽略，g取，水的密度为）。求： （1）水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速直线行驶时，坦克的牵引力是多少？ （2）水陆两用坦克停在水平地面上时，对水平地面的压强是多大？ （3）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积是多少？ 3．如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积为200cm2。质量均匀且不吸水的圆柱体物块A上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水，注水速度为每分钟200g，直至注满容器为止。细绳受到的拉力F与注水时间 t 的关系图像如图乙所示（忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素）。求： （1）物块A的重力； （2）注水前物块A的下表面到容器底部的距离； （3）当细绳的拉力为0.9N时，水对物块A下表面的压强 4．潜水艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用。潜水艇的截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为20m3，水舱未充水时潜水艇的质量为16t，最大下潜深度可达400m。海水的密度取1.0×103kg/m3。求： （1）最大下潜深度处的海水压强； （2）未充水时，潜水艇漂浮在海面上排开海水的体积； （3）潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。 5．纪录片《远方的家》，其中一集介绍了古代宫庭贡品龙池砚，小明同学观看节目后，想估测制作龙池砚的岩石的密度，他找到小块体积为40cm3的岩石，并利用自制“浮筒质量仪”测其质量（如图1所示），从浮筒上标注的刻度可直接读出浮筒浸入水中的深度 h 、浮筒和被测物体的总质量m。 h 随 m 的变化图像如图2所示，空浮筒在水中漂浮时 h 为6cm，放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm。 （1）求岩石的质量是多少克？ （2）求岩石的密度是多少克/厘米？ （3）试计算浮筒底面积约是多少平方厘米？（ g 取10N/ kg） 6．底面积为300cm2不计厚度的平底圆柱形容器装有适量的水，放置于水平桌面上。现将重为6N，体积为1000cm3的木块A轻轻放入容器内的水中，静止时如图甲所示，若将一重为12N的物体B用细绳系于A的下方，使其恰好浸没在水中，如图乙所示（水未溢出），此时B与A恰好处于悬浮状态，忽略绳重及其体积，求： （1）甲图中物体A受到的浮力； （2）从图甲到图乙，容器对桌面增加的压强； （3）物体B的密度。 7．科技小组的同学用长方体泡沫塑料A和三脚架、灯泡等制作了一个航标灯模型，总重为5N，A底部和浮子B用细线相连；水位上升时浮子B下降，水位下降时浮子B上升，使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为6cm，排开水的质量为600g，浮子B重为 0.5N（不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦，ρ水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）求： （1）泡沫塑料A底部受到的水的压强； （2）泡沫塑料A静止时受到的浮力； （3）航标灯静止时，浮子B的体积。 8．夏季快到了，老师们经常提醒学生不要去河边玩，不要下水游泳防止溺水危险。结合学习的浮力知识，小明想到救生衣，上网查数据如下图表，小明质量52kg，体积0.05m3， （ρ水=1.0×103kg/m3，g=10 N/kg）请帮小明解答： （1）根据图中信息小明使用该救生衣是否安全？ （2）如果忽略救生衣的质量，穿着救生衣的小明在水中处于什么状态，受到的浮力多大？排开水的体积多大？ （3）假如救生衣全部浸没在水中时救生衣受到的浮力按图表中的最小浮力值计算，穿着救生衣的小明在水中静止时，露出水面的总体积多大？ 9．水平地面有一底面积为200cm2的柱形容器，内装有适量的水。底面积为50cm2，高为10cm的柱体B漂浮在水面上，如图甲所示，此时B浸入水中深度为6cm。另有一边长为10cm的正方体A，A的顶部有细线，用手拉着细线，使A的底部从容器顶部位置处开始向下移动，移动距离与细线拉力的变化如图乙所示。整个移动过程A、B始终保持竖置状态，且均未接触容器底部。求： （1）B的重力； （2）B刚好浸没时，水对容器底部增加的压强； （3）A的重力。 10．如图甲所示，用弹簧测力计